Az ultrarövid rádióvillanások, amelyeket 2024. március 4-én észlelt a MeerKAT obszervatórium, több mint 10 milliárd évvel ezelőtt keletkeztek, vagyis jóval a Nap és a Föld létrejötte előtt indultak útnak. A felfedezésről a gyors rádiókitörésekkel foglalkozó csillagászok konferenciáján, a montreali FRB2025 találkozón számoltak be a kutatók: „ez jelentős mérföldkő a gyors rádiókitörések kutatásában” – mondták.
A rádióhullámok lelassulnak, miközben áthaladnak a csillagközi anyagon, és ez a hatás a nagyobb hullámhosszakon erősebb. A most felfedezett kitörés esetében az ún. diszperziós érték szokatlanul nagy, ami arra utal, hogy a forrás messze van tőlünk.
A hawaii Keck-teleszkóppal és az arizonai MMT Obszervatóriummal végzett megfigyelések a kitörés helyén, a Szűz csillagkép északnyugati részén nem találtak galaxisjelöltet. A James Webb-űrtávcsővel végzett későbbi megfigyelések azonban nagyobb sikerrel jártak. A Webb közeli infravörös kamerája egy 28 magnitúdó fényességű foltot figyelt meg a kitörés helyén: egy törpegalaxist, amelyben erőteljes csillagképződés megy végbe.
„A kitörés galaxisa meglepően kicsi és nagyon halvány.” – mondja Joeri van Leeuwen (ASTRON) rádiócsillagász. „Lenyűgöző, hogy ennek ellenére is meg tudták figyelni.”
A kutatócsoport Manisha Caleb (University of Sydney) vezetésével a Webb-űrtávcső NIRSpec spektrográfjával vizsgálta meg, hogy a galaxisból érkező fényhullámok a Földre vezető hosszú útjuk során mennyire nyúlnak meg a kozmikus tágulás következtében. Vöröseltolódása alapján (amelynek 2,148-as értéke kétszerese az eddig talált legidősebb gyors rádiókitörésének) a kitörés akkor következett be, amikor a Világegyetem még csak 3 milliárd éves volt.
Az első gyors rádiókitörés 2007-es felfedezése óta már több ezret találtak, többségüket a kanadai CHIME rádióteleszkóppal. A csillagászok mégsem tudják pontosan, mi idézi elő ezeket az erőteljes kitöréseket, amelyek akkora energiát bocsátanak ki néhány milliszekundum alatt, mint a Nap egy hét alatt.
A legtöbb kutató úgy gondolja, hogy a jelenségért a magnetárok lehetnek a felelősek: ezek elképesztően erős mágneses térrel rendelkező neutroncsillagok. Tudjuk, hogy a neutroncsillagok hatalmas, felrobbant csillagok kicsi, sűrű maradványai, de a magnetárok eredete kevésbé tiszta. Kialakulhatnak közvetlenül a csillagrobbanást követően, vagy jóval később, amikor két neutroncsillag összeolvad.
Caleb és munkatársai szerint ez a távoli kitörés választ adhat a kérdésre. Az idősebb csillagpopulációkban több kompakt szupernóva-maradvány található, ezért ezekben gyakoribbak a neutroncsillag-összeolvadások. Az idősebb galaxisokból már rég eltűntek a nagy tömegű, rövid életű csillagok, amelyekből a neutroncsillagok létrejöttek. Az FRB20240304 jelű gyors rádiókitörés galaxisa azonban fiatal még, és nagy ütemben ontja magából a csillagokat (és csillagmaradványokat). Ez arra utal, hogy – legalábbis ebben az esetben – a magnetár röviddel a szupernóva-robbanás után alakult ki, és nem volt szükség összeolvadásra a létrejöttéhez.
Ziggy Pleunis (University of Amsterdam) szerint, aki nem vett részt a kutatásban, a nagy vöröseltolódású kitörések felfedezése a Világegyetem evolúciójáról is elárul valamit, főként arról, ahogy a hűvös, intergalaktikus gáz beáramlott a galaxisokba.
Az intergalaktikus anyag hatást gyakorol a kitörések diszperziós értékeire, így „az FRB-k egyedülálló eszközt jelentenek a másképp láthatatlan gáz eloszlásának meghatározásához” – mondja. „Az új felfedezés lehetőséget nyit arra, hogy ezt az ősrobbanást követő 3 milliárd évig visszamenőleg megtehessük.”
Nagy érzékenységének és szögfelbontásának köszönhetően a 64 tányérból álló MeerKAT obszervatóriumnak esélye van arra, hogy még több távoli gyors rádiókitörést találjon a jövőben. „Nem meglepő, hogy más rádiótávcsöveknek még nem sikerült ilyen ősi gyors rádiókitöréseket észlelniük.” – mondja Pleunis.
Forrás: https://skyandtelescope.org/astronomy-news/a-fast-radio-burst-from-the-early-universe/
A felfedezésről beszámoló szakcikk az arXiv preprint portálon: https://arxiv.org/abs/2508.01648
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet